JP4100774B2

JP4100774B2 - Optical information communication equipment

Info

Publication number: JP4100774B2
Application number: JP26103598A
Authority: JP
Inventors: 一福井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: EP0984320A1; US6167199A; DE69921408D1; EP0984320B1; DE69921408T2; JP2000078089A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閃光発光を用いて光情報を伝送する光情報通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光情報を伝送する光情報通信装置の代表的なものにテレビやビデオテープレコーダ等のリモートコントローラがあり、発光デバイスに赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）が用いられている。赤外発光ダイオードは応答性が速く、情報の伝送が高速かつ正確に行える反面、光出力が小さいために数メートル程度の到達距離しか得られないという欠点がある。
【０００３】
到達距離を延ばすには、強力な光出力が得られる発光デバイスを用いればよく、例えば発光デバイスに光出力の大きい閃光発光管を用いた装置が過去に提案されており、具体的には実開昭５５−９９５２９号公報に記載された光レリーズ装置がある。この光レリーズ装置は、送信側から図６に示すような発光間隔で閃光を発し、この閃光をカメラ等の撮影装置側で受光し、シャッターのレリーズ制御を行うものである。
【０００４】
また、特開平４−３４３３３６号公報に示されるカメラシステムにおいても、発光デバイスとして閃光発光管を用いている。このシステムでは、カメラに内蔵された閃光発光装置の閃光発光管からを図７に示すように、２発の制御パルスを所定間隔で発光させ、ついで所定時間後にシャッター全開に同期させてスレーブストロボ（ワイヤレスフラッシュ）の発光開始パルスを１つ発光させている。
【０００５】
後者のように、発光デバイスとして閃光発光管を用いることにより、発光ダイオードを用いた従来例に比べ、光信号（図７の制御パルス、発光開始パルス）の１パルス当たりの発光エネルギーは数百倍から数千倍以上であり、非常に遠距離まで光信号を到達させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、発光デバイスとして閃光発光管を用いた場合、該閃光発光管から発せられるパルス間隔が広く、情報通信速度が遅い場合には問題無いが、情報通信速度を速くすると、以下のような問題が生じる。つまり、閃光発光管が冷えている状態、すなわち、前回の発光からの間隔が長い場合、閃光発光管を発光開始させるための高いトリガ電圧を印加しても、実際の閃光発光管の放電が開始されるまでに数十マイクロ秒の遅れが生じる。一方、百マイクロ秒程度の時間々隔で連続して発光させた場合、発光管の中には封入されたＸｅ（クセノン）等のガスのイオンが十分に残っており、トリガ信号を印加すると、即座に発光が開始される。したがって、最初の発光や、送信中で前の発光との間隔が長い場合、トリガを印加してから発光するまでの遅れが長く、連続して発光している間は遅れが少ないことになり、発光パルスの間隔が一定にならず、正確な通信が行えなくなる。
【０００７】
図８は閃光発光管の発光遅れにより、正確な情報の伝達が行えなくなる例を示すタイミングチャートである。図中の（Ａ）は光通信を行うための基準信号となる同期クロックを示し、光情報信号はこの同期クロックに合致した間隔で送出される。（Ｂ）は同期クロックに同期して送信される情報信号であり、例えば「１０００１１１１」が送信される。なお、（Ｂ）に示された情報信号における信号「ＳＴＡＲＴ」は受信装置に対して送信開始を報知する信号であり、送信する情報信号データの前に付加された信号である。（Ｃ）は前記閃光放電管から発せられる実際の光パルスであり、上記（Ｂ）の情報信号に同期して、前記閃光発光管にトリガ信号を与えた場合に該閃光放電管から発生する実際の光パルスであり、前の発光との間隔が広い最初の光パルス（ＳＴＡＲＴパルス）に同期した光パルスＰ１や途中の光パルスＰ３では図８（Ｂ）で示す、対応する各情報信号からの発光の遅れが大きく、前回の発光との後に引き続いて発光する光パルスＰ２及び光パルスＰ４〜Ｐ７はその遅れが少ないので、結果的に光パルス発光間隔は一定にならない。
【０００８】
一方、（Ｄ）に示すように、受信装置はＳＴＡＲＴパルスに同期して発せられる光パルスＰ１を受信した後に、一定時間毎に、かつ短い時間幅の間だけ光パルスの有無をチェックする構成となっているので、送信側で情報信号として「１０００１１１１」を送信したにもかかわらず、受信装置側では図８に示したようにＳＴＡＲＴパルスと同じ程度に遅れて発生した光パルスＰ３のみが受光され、「００００１０００」として情報信号が認識され、正確な通信ができなくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は上述の問題点に鑑み、閃光発光管を光源にしながら、情報信号に対する実際の発光信号の遅れをほぼ一定に制御することのできる光情報通信装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る発明の目的を実現する構成は、閃光による発光を行う閃光発光管と、前記閃光発光管に前記発光を行わせるための電気エネルギーを蓄積する電気エネルギー蓄積手段と、前記電気エネルギー蓄積手段に充電を行う電源手段と、前記閃光発光管の発光を指示する送信信号を出力する制御手段と、前記送信信号が出力されたことを判定すると、前記閃光発光管に前記発光を開始させるために前記閃光発光管に印加するトリガ信号を発生する発光制御手段と、前記閃光発光管による第１の発光を指示する送信信号が出力されてから、前記第１の発光の次に行われる第２の発光を指示する送信信号が出力されるまでの時間の間隔が長くなるほど、前記発光制御手段が前記第２の発光を指示する送信信号が出力されたことを判定してから前記第２の発光のための前記トリガ信号を発生するまでの経過時間を短くするタイミング補正手段を備えることを特徴とする光情報通信装置にある。
【００１７】
この構成によれば、通信データを送信するための発光パルス間隔のばらつきが防止され、正確な光情報の伝達が可能になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る光情報通信装置の構成図である。本実施の形態では、ストロボ装置を光情報通信装置として用いている。１は公知のＤＣ−ＤＣコンバータ（電源手段）であり、その出力端子間にはメインコンデンサ２（電気エネルギー蓄積手段）が接続されている。また、このメインコンデンサ２と並列にコンバータ出力電圧検出用の抵抗３，４による直列回路が接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１の正端子にはトランジスタ５のエミッタが接続され、このトランジスタ５のベース〜エミッタ間には抵抗６が接続され、更にベースには抵抗７の一端が接続されている。トランジスタ５のコレクタと接地間には抵抗８，９の直列回路が接続されている。この抵抗８，９の接続点と接地間にはトランジスタ１０のコレクタ及びエミッタが接続されている。トランジスタ１０のベースと接地間には抵抗１１が接続され、更に、ベースには抵抗１２の一端が接続されている。また、トランジスタ５のコレクタには倍圧コンデンサ１３の一端が接続されている。
【００２５】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１の正端子と接地間には抵抗１４、コンデンサ１５及びトリガトランス１６の一次巻線を直列に接続した回路が接続されている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の正端子には発光電流を制御するコイル１７が接続され、このコイル１７にはダイオード１８が並列接続（ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力極性に対し逆向き）されている。コイル１７の出力端にはダイオード１９が順方向になるように接続され、その出力端はＸｅ管（閃光発光管）２０の一端に接続されている。このＸｅ管２０のトリガ電極にはトリガトランス１６の二次巻線が接続されている。Ｘｅ管２０の他端には、抵抗７，１４の他端及びＩＧＢＴ２１のコレクタが接続されている。このＩＧＢＴ２１のエミッタは接地され、ゲートと接地間には抵抗２２が接続されている。また、ゲートには抵抗２３の一端が接続されている。
【００２６】
２４は基準電圧発生回路であり、この出力端子と接地間には、フォトダイオード２５と抵抗２６の直列回路、及び抵抗２７と抵抗２８の直列回路がそれぞれ並列に接続されている。そして、これら並列接続された各々の直列回路の中間接続点間にはコンパレータ２９の各入力端子が接続されている。コンパレータ２９の出力端子、ＤＣ−ＤＣコンバータ１のＣＮＴ端子、抵抗３，４の接続点、抵抗１２の他端、及び抵抗２３の他端には、光情報通信装置の全体を制御するマイクロコンピュータ３０が接続されている。そして、基準電圧発生回路２４、フォトダイオード２５及びコンパレータ２９とこれらの周辺回路により発光量制御回路が形成される。マイクロコンピュータ３０は、ＣＮＴ、ＨＶ、ＱＣ、ＧＡＴＥ、ＳＴＯＰ等の各種の端子のほか、不図示のカメラの端子と接続される接続コネクタ３１に接続される端子Ｘ、ＤＩ、ＣＨＧ等を備えている。
【００２７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１はＣＮＴ端子を通して充電を制御することができ、電源電池を数百ボルトの電圧に昇圧し、エネルギー蓄積手段であるメインコンデンサ２を充電する。メインコンデンサ２の電圧は、このメインコンデンサ２と並列に接続された抵抗３，４で分割され、その電圧がマイクロコンピュータ３０で検出される。マイクロコンピュータ３０はＤＣ−ＤＣコンバータ１のＣＮＴに対し、発光に適したメインコンデンサ２の電圧が得られるように充電を制御する。トランジスタ５、抵抗６〜９、トランジスタ１０、抵抗１１，１２、倍圧コンデンサ１３はメインコンデンサ２の電圧を倍電圧化する倍電圧回路を形成し、Ｘｅ管２０には〔メインコンデンサ２の電圧＋倍圧コンデンサ１３の電圧〕が印加される。
【００２８】
ダイオード１８は発光停止時にコイル１７に発生する電圧を吸収するフライホィールダイオードであり、ダイオード１９はＸｅ管での発光時に倍圧コンデンサ１３により印加される倍電圧が、Ｘｅ管の陽極にのみ印加されるべく電圧を保持するためのダイオードである。接続コネクタ３１はカメラとの間でシリアル通信を行うために用いられる。
【００２９】
次に、マイクロコンピュータ３０の各端子の機能について説明する。ＣＮＴ端子はＤＣ−ＤＣコンバータ１の充電動作の制御出力端子、ＨＶ端子はメインコンデンサ２の電圧をモニタするためのアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換入力端子、ＱＣ端子は倍圧コンデンサ１３を急速充電するための制御出力端子、ＧＡＴＥ端子はＩＧＢＴ２１のゲート制御出力端子、ＳＴＯＰ端子は発光停止信号入力端子である。また、Ｘ端子はカメラからの発光指令信号の入力端子、ＣＬＫ端子は周知のカメラ側とシリアル通信を行うためのシリアルクロック入力端子、ＤＩ端子はシリアルデータ入力端子、ＤＯ端子はシリアルデータ出力端子、ＣＨＧ端子はストロボの発光可否をカメラに伝達するための電流出力端子である。
【００３０】
次に、図１の回路の全体の動作について説明する。電源スイッチ（不図示）がオンにされると、マイクロコンピュータ３０はＨＶ端子を介して常時メインコンデンサ２の端子電圧をモニタし、その電圧がＸｅ管２０を発光させるに足る所定電圧にすべく、電圧が低い時にはＣＮＴ端子を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１を動作させ、電圧が高い時にはＣＮＴ端子を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１の動作を停止させ、所定電圧になるように制御する。
【００３１】
一方、メインコンデンサ２の電圧がＸｅ管２０を発光可能な状態の電圧に到達すると、ＣＨＧ端子から所定量の電流を通じて、不図示のカメラに対して光情報通信が可能になったことを伝達する。これに対し、カメラは光情報通信装置を介してデータ受信装置（不図示）へ光情報を送信すべく、この光情報通信装置のシリアルクロック入力端子ＣＬＫ、シリアルデータ入力端子ＤＩ及びシリアルデータ出力端子ＤＯを介して公知のシリアル通信によりマイクロコンピュータ３０に送信すべき情報を伝達する。この情報は、例えば、データ受信装置がストロボ装置であった場合、発光量や発光形態（例えば、閃光発光であるか、フォーカルプレン（ＦＰ）発光と称される長時間発光であるか否か等）や発光時間等の情報であり、受信装置が他のカメラに接続されているレリーズ制御装置の場合、シャッター秒時情報や絞り情報、レリーズ開始タイミング等のいかなる情報であってもよい。
【００３２】
これらの情報を光情報通信装置がカメラ側から受信した際の動作について、以下に説明する。図２は情報受信時の動作を示すタイミングチャートである。図２において、（Ａ）のＣＬＫ、（Ｂ）のＤＩ、（Ｃ）のＤＯはカメラとマイクロコンピュータ３０の間で行われる公知のシリアル通信を示し、同期クロックであるＣＬＫに同期してＤＩ端子を介してカメラからマイクロコンピュータ３０にデータが送られ、マイクロコンピュータ３０からＤＯ端子を通してデータが返送される。
【００３３】
まず、時間ｔ０においてシリアル通信が開始され、カメラから光情報通信装置のＤＩ端子に送信すべきデータが出力され（図２（Ｂ）参照）、所定のクロック数の通信が行われた後、時間ｔ１において光情報通信装置が発光中であることを示すべく、ＤＯ端子を“Ｌｏ”レベルにする。この例の場合は、マイクロコンピュータ３０のデータ（１０００１１１１）が通信されることを示している。また、このデータは発光のタイミングを示すデータである。次に、本光情報通信装置（本例の場合はストロボ装置）と受信装置（不図示の装置で、例えば受光部を有するスレーブストロボ等）の間で光通信を行う所定の情報通信速度を示す送信タイミング信号（Ｄ）（この信号はコンピュータ３０内部で一定周期のクロック信号として形成される）に同期してコンピュータ３０は送信信号（Ｅ）を形成する。この信号は送信データに光通信のスタートを示すＳＴＡＲＴビットが付加されたものである。このＳＴＡＲＴビットが付加された信号に続くデータは、本例ではＭＳＢファーストルールに従いデータ１の時に発光させる信号である（即ち、送信信号（Ｅ）は、前述のコンピュータ３０に通信されたデータ（１０００１１１１）にＳＴＡＴビットを付加したものである）。
【００３４】
図８で説明したように、光情報通信装置が情報信号（Ｂ）に同期して発光すると、Ｘｅ管２０の発光遅れにより、実際に発光する発光パルスの間隔が乱れるので（図８（Ｃ）参照）、本発明では以下に説明するステップで発光開始タイミングを補正し、Ｘｅ管２０からの発光間隔をほぼ一定にする制御を図３及び図４に示すフローチャートに従って実行する。
【００３５】
図３及び図４は本発明の動作を示すフローチャートである。なお、以下のフローチャートにおける図中の“Ｓ”はステップを意味する。
【００３６】
カメラからのシリアル通信を受信すると、マイクロコンピュータ３０に通信割り込みが発生し、図３に示す処理（通信割込処理）が開始される。発光処理中であることを示すために、マイクロコンピュータ３０はそのＤＯ端子を“Ｌｏ”レベルに設定し、次に、ＧＡＴＥ端子を“Ｈｉ”レベルに設定して図２に示す如くＧＡＴＥ信号（Ｆ）を発生し、Ｘｅ管２０からＳＴＡＲＴパルスＰ１を発光する（この発光処理については図５のフローチャートを用いて後記するが、図３、図４のＳ３０１，Ｓ３１０の発光ステップが行われると、図１のコンピュータ３０のＧＡＴＥ端子を“Ｈｉ”レベルとして発光処理を行わせる）。同時に、マイクロコンピュータ３０は内蔵する不図示のＲＡＭ内に設定している発光間隔カウンタＫを０に設定する（Ｓ３０１）。ついで、次のパルスの発光時間を決定するためのマイクロコンピュータ３０に内蔵する不図示のタイマを起動する（Ｓ３０２）。次のパルスの発光時間になるまで、ステップ３０３をループする。前記タイマが所定時間の計数を終了すると（Ｓ３０３）、次の発光のために前述と同様にタイマを再起動する（Ｓ３０４）。次に、カメラから受信した発光データにおける今回のビットが“１”である場合（Ｓ３０５）、すなわち今回発光する場合にはステップ３０７へ移行する。また、ステップ３０５で今回のビットが“０”である場合、ステップ３０６へ移行し、発光間隔カウンタＫに「１」を加算した後、ステップ３１１へ移行する。
【００３７】
ステップ３０５で発光が判定された場合、前回の発光が何パルス前であるかを示す発光間隔カウンタＫの値から表１を参照し、実際のトリガ信号を与えるまでのウェイト時間を決定する（Ｓ３０７）。
【００３８】
【表１】

すなわち、前の発光から今回の発光までの時間が長いほどウェイト時間が短くなるように設定し、前の発光からの時間が短いほどウェイト時間が長くなるように設定する。
【００３９】
従って、図２（Ｆ）のＧＡＴＥ信号については、図５に示すパルス発光処理のＳ５０１〜Ｓ５０３の説明において詳しく述べるが、マイクロコンピュータ３０は、ＧＡＴＥ信号中の各パルスを送信信号（Ｅ）に基づいて、表１の「ウェイト時間テーブル」によって得られるウェイト時間経過後に立ち上げる。そして、Ｘｅ管２０の発光の停止を、マイクロコンピュータ３０がそのＳＴＯＰ端子の“Ｈｉ”レベルになったことを検出するか、もしくはＳＴＯＰ端子が“Ｌｏ”レベルの場合でも所定時間を経過していればマイクロコンピュータ３０はそのＧＡＴＥ端子を“Ｌｏ”にすることにより、ＧＡＴＥ信号中の各パルスを立ち下げる。
【００４０】
また、図２（Ｇ）中のトリガ信号は、後述するように、前記ＧＡＴＥ端子が“Ｈｉ”レベルになった時、ＩＧＢＴ２５が導通することによりトリガトランス１６に発生するトリガ信号であり、同図（Ｈ）はＸｅ管２０が発光する発光パルスである。
【００４１】
ついで、ステップ３０７で決定されたウェイト時間が「０」の場合はステップ３１０へ移行し、「０」以外であればステップ３０９へ移行する（Ｓ３０８）。ステップ３０９では、トリガを与える時間、すなわちＧＡＴＥ信号（Ｆ）を“Ｈｉ”レベルに設定する時間を決定された所定時間だけ遅延させる。また、ステップ３１０ではステップ３０１と同じ手順でパルス発光を行い、同時に前述の発光間隔カウンタＫを「０」に設定する。ステップ３１０，３０６の結果に対し、所定ビット数の発光が終了したか否かを判定（Ｓ３１１）し、未終了であればステップ３０３に戻り、最終ビットＤ０まで発光処理を繰り返し、終了の場合はステップ３１２の終了処理を実行する。ついで、発光時間計測タイマを停止し、ＢＵＳＹを解除して発光処理を終了する（Ｓ３１２）。
【００４２】
なお、以上においては、説明を簡単にするため、ステップ３０５〜３０７のウェイト時間算出等は、タイマのカウントアップに続いてシーケンシャルに行っているが、処理時間の遅れをなくすため、ステップ３０３のタイマカウントが終了する間に次の発光の準備処理を行うのが好ましい。
【００４３】
この図３、図４での処理を、上記図２（Ｂ）のデータ（１０００１１１１）を例として説明する。
【００４４】
ＳＴＡＲＴパルスＰ１の発光がＳ３０１で行われた後、Ｓ３０２，Ｓ３０３で所定時間（図２の送信タイミング信号の周期）経過した図２（Ｅ）で示すＤ７のタイミングでは、発光データは「１」であるので、Ｓ３０５からＳ３０７に移行する。この時、Ｋ＝０であるので、表１のＫ＝０に対応するｔ４時間の経過を待ってＳ３１０で送信信号の発光を行わせる（ＧＡＴＥ端子を“Ｈｉ”レベルに設定してＰ２の発光を行わせる）。次に、Ｋ＝０としてＳ３０３に戻る。次のＤ６の送信タイミングでは発光データ＝０なので、Ｓ３０６に移行し、Ｓ３０６でＫ＝Ｋ＋１＝１となり、Ｓ３１１を介してＳ３０３に戻る。以後この動作をデータＤ３（１）が検知されるまで行われる。このＤ３のデータ（１）が検知されるまでにＳ３０６が３回行われているのでＫ＝３となっている。
【００４５】
従って、上記送信タイミング信号の周期でＤ３のデータの検知が行われた後、ｔ１時間後にＳ３１０でＰ３の発光を行わせ、Ｋ＝０としてＳ３０３へ戻る。この後の動作としては、各データＤ２，Ｄ１，Ｄ０が１であるので、上記送信タイミングを信号の周期の後ｔ４時間経過したタイミングで、各データに応じた各発光パルスＰ４，Ｐ５，Ｐ６の発光が行われる。
【００４６】
次に、図５を用いて図３のステップ３０１及び図４のステップ３１０に示したパルス発光処理について説明する。
【００４７】
マイクロコンピュータ３０のＧＡＴＥ端子を“Ｈｉ”レベルに設定すると（Ｓ５０１）、ＩＧＢＴ２１が導通状態になり、トリガコンデンサ１５に充電されていた電荷はＩＧＢＴ２１のコレクタ及びエミッタ、トリガトランス１６を介して流れ、トリガトランス１６の二次側に千数百ボルトの電圧が発生し、Ｘｅ管２０が励起され、Ｘｅ管２０の放電電流はＩＧＢＴ２１を介して流れ、発光が開始される。Ｘｅ管２０が発光を開始すると、その光は受光手段であるフォトダイオード２５で受光され、発光々量に応じた電流が流れることにより、抵抗２６には発光々量に応じた電圧が発生し、この電圧が抵抗２７と抵抗２８で分圧された電圧よりも高くなるため、コンパレータ２９の出力電圧は“Ｌｏ”レベルから“Ｈｉ”レベルに反転する。そこで、マイクロコンピュータ３０はＳＴＯＰ端子に印加された電圧をモニタし、“Ｈｉ”レベルを検出すればＸｅ管２０の発光を停止するためにステップ５０４に移行する。また、“Ｌｏ”レベルであればステップ５０３へ移行する（Ｓ５０２）。
【００４８】
ＳＴＯＰ端子が“Ｌｏ”レベルの場合でも、所定時間が経過していればステップ５０４へ移行して強制的に発光の終了処理を実行し、所定時間未満であればステップ５０２へリターンする（Ｓ５０３）。ステップ５０４では、発光を停止するため、マイクロコンピュータ３０のＧＡＴＥ端子を“Ｌｏ”レベルに設定する。この処理により、ＩＧＢＴ２１はオフ状態になり、Ｘｅ管２０の発光電流は遮断され、発光は停止する。その後、次の発光を行うため、倍圧コンデンサ１３を急速に充電させるべく、マイクロコンピュータ３０のＱＣ端子を“Ｈｉ”レベルに設定する（Ｓ５０５）。この設定によってトランジスタ１０が導通状態になり、倍圧コンデンサ１３は抵抗８のみによって急速に充電される。
【００４９】
そして、倍圧コンデンサ１３の充電が終了するまでの所定時間、発光までの待ち時間（ＷＡＩＴ）を設ける（Ｓ５０６）。倍圧コンデンサ１３の急速充電が終了すると、ＱＣ端子を“Ｌｏ”レベルに設定し（Ｓ５０７）、トランジスタ１０をオフにし、パルス発光処理を終了する。
【００５０】
なお、トリガコンデンサ１５はＩＧＢＴ２１のオフによる発光終了時には、Ｘｅ管２０内にはＸｅのイオンが残っており、そのため、インピーダンスは数オームの低さのため、Ｘｅ管２０のカソード側がアノード側とほぼ同電位に持ち上がるので、その電圧により自動的に急速に充電され、次回の発光の準備が完了する。
【００５１】
また、上記実施の形態においては、ＳＴＡＲＴパルスを基準にして、発光パルス間隔が長い場合には遅れ補正を短くし、発光パルス間隔が短い場合には遅れ補正を長くするものとしたが、前回と今回との発光パルス間隔が長いために負の遅れ補正タイミングを長く取り、基準タイミングよりも早く発光させ、発光パルス間隔が短いときは負の遅れ補正を短くとり、基準タイミング直前に発光させるようにしても、同じであることは言うまでもない。
【００５２】
更に、以上の説明では、パルス間隔を計数するべく説明したが、所定の送信データを事前にデコードし、発光パルス列の情報を基に発光タイミングのスケジューリングを行っても良いことは言うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信データを送信するための発光パルス間隔のばらつきが防止され、正確な光情報の伝達が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光情報通信装置の構成を示す回路図である。
【図２】図１の光情報通信装置における情報受信時の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図４】図３に続く処理を示すフローチャートである。
【図５】図３及び図４におけるパルス発光処理を示すフローチャートである。
【図６】従来の光レリーズ装置における発光タイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】従来のカメラシステムにおける発光タイミングを示すタイミングチャートである。
【図８】閃光発光管の発光遅れによって正確な情報の伝達が行えなくなる例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ＤＣ−ＤＣコンバータ
２メインコンデンサ２
３，４，８，９，１４抵抗
５，１０トランジスタ
１３倍圧コンデンサ
１５コンデンサ
１６トリガトランス
２０Ｘｅ管（閃光発光管）
２１ＩＧＢＴ
２５フォトダイオード
２４基準電圧発生回路
２９コンパレータ
３０マイクロコンピュータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information communication apparatus that transmits optical information using flash light emission.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a remote controller such as a television or a video tape recorder is a typical optical information communication apparatus that transmits optical information, and an infrared light emitting diode (IRED) is used as a light emitting device. Infrared light emitting diodes are fast in response and can transmit information at high speed and accurately, but have a drawback in that they can only reach a distance of several meters due to their small optical output.
[0003]
In order to extend the reach distance, it is sufficient to use a light emitting device capable of obtaining a strong light output.For example, an apparatus using a flash light emitting tube having a large light output as the light emitting device has been proposed in the past. There is an optical release device described in Japanese Patent Laid-Open No. 55-99529. This optical release device emits flash light at a light emission interval as shown in FIG. 6 from the transmission side, and receives the flash light on the photographing device side such as a camera to perform shutter release control.
[0004]
Also in the camera system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-343336, a flash light emitting tube is used as a light emitting device. In this system, as shown in FIG. 7, two control pulses are emitted at a predetermined interval from a flash tube of a flash device built in the camera, and then a slave strobe ( One flash start light of (wireless flash) is emitted.
[0005]
Like the latter, by using a flash tube as the light emitting device, the light emission energy per pulse of the optical signal (control pulse, light emission start pulse in FIG. 7) is several hundred times as compared with the conventional example using the light emitting diode. The optical signal can reach a very long distance.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a flashlight tube is used as the light emitting device, there is no problem when the pulse interval emitted from the flashlight tube is wide and the information communication speed is slow. Arise. In other words, when the flash tube is cold, that is, when the interval from the previous light emission is long, the actual discharge of the flash tube starts even when a high trigger voltage is applied to start the flash tube. There will be a delay of tens of microseconds before it is done. On the other hand, when light is emitted continuously at time intervals of about 100 microseconds, there are enough ions of gas such as Xe (xenon) enclosed in the arc tube, and when a trigger signal is applied, Light emission starts immediately. Therefore, if the interval between the first light emission and the previous light emission during transmission is long, the delay from applying the trigger to light emission is long, and the delay is small while continuously emitting light, The intervals between the light emission pulses are not constant, and accurate communication cannot be performed.
[0007]
FIG. 8 is a timing chart showing an example in which accurate information cannot be transmitted due to the light emission delay of the flash tube. (A) in the figure shows a synchronous clock serving as a reference signal for optical communication, and an optical information signal is transmitted at an interval that matches the synchronous clock. (B) is an information signal transmitted in synchronization with the synchronous clock, and for example, “100001111” is transmitted. Note that the signal “START” in the information signal shown in (B) is a signal for informing the receiving apparatus of the start of transmission, and is a signal added before the information signal data to be transmitted. (C) is an actual light pulse emitted from the flash discharge tube, and is actually generated from the flash discharge tube when a trigger signal is applied to the flash light emission tube in synchronization with the information signal of (B). In the light pulse P1 synchronized with the first light pulse (START pulse) having a wide interval from the previous light emission (START pulse) and the light pulse P3 in the middle, from each corresponding information signal shown in FIG. The delay of light emission is large, and the light pulse P2 and the light pulses P4 to P7 emitted after the previous light emission have a small delay, and as a result, the light pulse emission interval is not constant.
[0008]
On the other hand, as shown in (D), after receiving the optical pulse P1 emitted in synchronization with the START pulse, the receiving apparatus checks the presence or absence of the optical pulse at regular intervals and for a short time width. Therefore, even though “10001111” is transmitted as the information signal on the transmitting side, only the optical pulse P3 generated as late as the START pulse is received on the receiving device side as shown in FIG. , The information signal is recognized as “00001000”, and accurate communication cannot be performed.
[0009]
An object of the present invention is to provide an optical information communication apparatus capable of controlling the delay of an actual light emission signal with respect to an information signal to be substantially constant while using a flash tube as a light source.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Configuration for realizing the object of the invention according to this application, the electric energy storage means for storing the flash light emitting tube for emitting light by flash, the electric energy for causing the light emitting to the flash light emission tube, said electrical energy storage A power source means for charging the means, a control means for outputting a transmission signal for instructing light emission of the flash light emission tube, and, when it is determined that the transmission signal is output, for causing the flash light emission tube to start the light emission. A light emission control means for generating a trigger signal to be applied to the flash light emission tube and a transmission signal for instructing the first light emission by the flash light emission tube, and a second signal to be executed next to the first light emission. The longer the time interval until the transmission signal instructing the light emission is output, the longer the time from when the light emission control means determines that the transmission signal instructing the second light emission has been output. Lying in the optical information communication apparatus according to claim comprising timing correction means for shortening the time elapsed until generation of the trigger signal for the second light.
[0017]
According to this configuration, variation in the light emission pulse interval for transmitting communication data is prevented, and accurate transmission of optical information becomes possible.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an optical information communication apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a strobe device is used as an optical information communication device. Reference numeral 1 denotes a known DC-DC converter (power supply means), and a main capacitor 2 (electric energy storage means) is connected between its output terminals. A series circuit including resistors 3 and 4 for detecting the converter output voltage is connected in parallel with the main capacitor 2. The emitter of the transistor 5 is connected to the positive terminal of the DC-DC converter 1, a resistor 6 is connected between the base and emitter of the transistor 5, and one end of the resistor 7 is connected to the base. A series circuit of resistors 8 and 9 is connected between the collector of the transistor 5 and the ground. The collector and emitter of the transistor 10 are connected between the connection point of the resistors 8 and 9 and the ground. A resistor 11 is connected between the base of the transistor 10 and the ground, and one end of a resistor 12 is connected to the base. One end of a voltage doubler capacitor 13 is connected to the collector of the transistor 5.
[0025]
Connected between the positive terminal of the DC-DC converter 1 and the ground is a circuit in which a primary winding of a resistor 14, a capacitor 15, and a trigger transformer 16 are connected in series. The DC-DC converter 1 has a positive terminal connected to a coil 17 that controls the light emission current, and a diode 18 is connected in parallel to the coil 17 (opposite to the output polarity of the DC-DC converter 1). . A diode 19 is connected to the output end of the coil 17 so as to be in the forward direction, and the output end is connected to one end of a Xe tube (flash emission tube) 20. A secondary winding of the trigger transformer 16 is connected to the trigger electrode of the Xe tube 20. The other end of the resistors 7 and 14 and the collector of the IGBT 21 are connected to the other end of the Xe tube 20. The emitter of the IGBT 21 is grounded, and a resistor 22 is connected between the gate and the ground. One end of a resistor 23 is connected to the gate.
[0026]
Reference numeral 24 denotes a reference voltage generating circuit, and a series circuit of a photodiode 25 and a resistor 26 and a series circuit of a resistor 27 and a resistor 28 are connected in parallel between the output terminal and the ground. The input terminals of the comparator 29 are connected between the intermediate connection points of the series circuits connected in parallel. At the output terminal of the comparator 29, the CNT terminal of the DC-DC converter 1, the connection point of the resistors 3 and 4, the other end of the resistor 12, and the other end of the resistor 23 are a microcomputer 30 that controls the entire optical information communication apparatus. Is connected. The reference voltage generation circuit 24, the photodiode 25, the comparator 29, and their peripheral circuits form a light emission amount control circuit. In addition to various terminals such as CNT, HV, QC, GATE, and STOP, the microcomputer 30 includes terminals X, DI, and CHG connected to a connection connector 31 that is connected to a camera terminal (not shown). .
[0027]
The DC-DC converter 1 can control charging through the CNT terminal, boosts the power supply battery to a voltage of several hundred volts, and charges the main capacitor 2 as energy storage means. The voltage of the main capacitor 2 is divided by resistors 3 and 4 connected in parallel with the main capacitor 2, and the voltage is detected by the microcomputer 30. The microcomputer 30 controls the charging of the CNT of the DC-DC converter 1 so that the voltage of the main capacitor 2 suitable for light emission can be obtained. Transistor 5, resistors 6 to 9, transistor 10,

resistors

11 and 12, and voltage doubler capacitor 13 form a voltage doubler circuit that doubles the voltage of main capacitor 2, and Xe tube 20 has [voltage of main capacitor 2 + Voltage of voltage doubler capacitor 13] is applied.
[0028]
The diode 18 is a flywheel diode that absorbs the voltage generated in the coil 17 when the light emission is stopped, and the diode 19 is applied with a voltage doubler applied by the voltage doubler capacitor 13 at the time of light emission in the Xe tube only to the anode of the Xe tube. It is a diode for holding a voltage as much as possible. The connection connector 31 is used for serial communication with the camera.
[0029]
Next, the function of each terminal of the microcomputer 30 will be described. The CNT terminal is a control output terminal for charging operation of the DC-DC converter 1, the HV terminal is an analog / digital (A / D) conversion input terminal for monitoring the voltage of the main capacitor 2, and the QC terminal is used to quickly drive the voltage doubler capacitor 13. A control output terminal for charging, a GATE terminal is a gate control output terminal of the IGBT 21, and a STOP terminal is a light emission stop signal input terminal. The X terminal is an input terminal for a light emission command signal from the camera, the CLK terminal is a serial clock input terminal for serial communication with a known camera side, the DI terminal is a serial data input terminal, the DO terminal is a serial data output terminal, The CHG terminal is a current output terminal for transmitting to the camera whether or not the strobe is allowed to emit light.
[0030]
Next, the overall operation of the circuit of FIG. 1 will be described. When a power switch (not shown) is turned on, the microcomputer 30 constantly monitors the terminal voltage of the main capacitor 2 via the HV terminal, and the voltage is set to a predetermined voltage sufficient to cause the Xe tube 20 to emit light. When the voltage is low, the DC-DC converter 1 is operated via the CNT terminal, and when the voltage is high, the operation of the DC-DC converter 1 is stopped via the CNT terminal and controlled so as to become a predetermined voltage.
[0031]
On the other hand, when the voltage of the main capacitor 2 reaches a voltage at which the Xe tube 20 can emit light, the fact that optical information communication is possible is transmitted from a CHG terminal to a camera (not shown) through a predetermined amount of current. . On the other hand, the camera transmits optical information to a data receiving device (not shown) via the optical information communication device, and the serial clock input terminal CLK, serial data input terminal DI, and serial data output terminal of this optical information communication device. Information to be transmitted to the microcomputer 30 is transmitted to the microcomputer 30 via a known serial communication via the DO. For example, when the data receiving device is a strobe device, this information includes the light emission amount and the light emission mode (for example, whether it is flash light emission or long-time light emission called focal plane (FP) light emission). ) And light emission time, and when the receiving device is a release control device connected to another camera, any information such as shutter time information, aperture information, and release start timing may be used.
[0032]
The operation when the optical information communication apparatus receives these pieces of information from the camera side will be described below. FIG. 2 is a timing chart showing the operation at the time of information reception. In FIG. 2, CLK in (A), DI in (B), and DO in (C) indicate known serial communication performed between the camera and the microcomputer 30, and the DI terminal is synchronized with CLK which is a synchronous clock. The data is sent from the camera to the microcomputer 30 via, and the data is returned from the microcomputer 30 through the DO terminal.
[0033]
First, serial communication is started at time t0, data to be transmitted from the camera to the DI terminal of the optical information communication apparatus is output (see FIG. 2B), and communication is performed for a predetermined number of clocks. At t1, the DO terminal is set to the “Lo” level to indicate that the optical information communication apparatus is emitting light. In this example, data (100001111) of the microcomputer 30 is communicated. This data is data indicating the timing of light emission. Next, a predetermined information communication speed for performing optical communication between the present optical information communication device (in this example, a strobe device) and a receiving device (a device not shown, for example, a slave strobe having a light receiving unit) is shown. The computer 30 forms a transmission signal (E) in synchronization with the transmission timing signal (D) (this signal is formed as a clock signal having a fixed period in the computer 30). This signal is obtained by adding a START bit indicating the start of optical communication to transmission data. In this example, the data following the signal to which the START bit has been added is a signal to be emitted when data is 1 in accordance with the MSB first rule (that is, the transmission signal (E) is the data (100011111) communicated to the computer 30 described above. ) Plus a STAT bit).
[0034]
As described with reference to FIG. 8, when the optical information communication apparatus emits light in synchronization with the information signal (B), the interval between the light emission pulses actually emitted is disturbed due to the light emission delay of the Xe tube 20 (FIG. 8C). In the present invention, the light emission start timing is corrected in the steps described below, and the control for making the light emission interval from the Xe tube 20 substantially constant is executed according to the flowcharts shown in FIGS.
[0035]
3 and 4 are flowcharts showing the operation of the present invention. In the following flowchart, “S” in the figure means a step.
[0036]
When serial communication is received from the camera, a communication interrupt is generated in the microcomputer 30 and the processing (communication interrupt processing) shown in FIG. 3 is started. In order to indicate that the light emission processing is in progress, the microcomputer 30 sets its DO terminal to the “Lo” level, and then sets the GATE terminal to the “Hi” level, as shown in FIG. ) And the START pulse P1 is emitted from the Xe tube 20 (this emission process will be described later with reference to the flowchart of FIG. 5, but when the emission steps of S301 and S310 in FIGS. 3 and 4 are performed, The GATE terminal of one computer 30 is set to the “Hi” level to cause the light emission process to be performed). At the same time, the microcomputer 30 sets a light emission interval counter K set in a built-in RAM (not shown) to 0 (S301). Next, a timer (not shown) built in the microcomputer 30 for determining the light emission time of the next pulse is started (S302). Step 303 is looped until the next pulse emission time is reached. When the timer finishes counting for a predetermined time (S303), the timer is restarted in the same manner as described above for the next light emission (S304). Next, when the current bit in the light emission data received from the camera is “1” (S305), that is, when the current light emission is performed, the process proceeds to step 307. If the current bit is “0” in step 305, the process proceeds to step 306, “1” is added to the light emission interval counter K, and then the process proceeds to step 311.
[0037]
If light emission is determined in step 305, the wait time until the actual trigger signal is given is determined by referring to Table 1 based on the value of the light emission interval counter K indicating the number of pulses before the previous light emission (S307). ).
[0038]
[Table 1]

That is, the wait time is set to be shorter as the time from the previous light emission to the current light emission is longer, and the wait time is set to be longer as the time from the previous light emission is shorter.
[0039]
Accordingly, the GATE signal in FIG. 2F will be described in detail in the description of S501 to S503 of the pulse emission processing shown in FIG. 5, but the microcomputer 30 determines each pulse in the GATE signal based on the transmission signal (E). Thus, it is started after the wait time obtained by the “wait time table” in Table 1. The microcomputer 30 detects that the light emission of the Xe tube 20 has stopped, or the predetermined time has elapsed even when the STOP terminal is at the “Lo” level. For example, the microcomputer 30 causes each pulse in the GATE signal to fall by setting the GATE terminal to “Lo”.
[0040]
The trigger signal in FIG. 2G is a trigger signal that is generated in the trigger transformer 16 when the IGBT 25 is turned on when the GATE terminal becomes “Hi” level, as will be described later. (H) is a light emission pulse emitted from the Xe tube 20.
[0041]
Next, if the wait time determined in step 307 is “0”, the process proceeds to step 310, and if it is not “0”, the process proceeds to step 309 (S308). In step 309, the time for applying the trigger, that is, the time for setting the GATE signal (F) to the “Hi” level is delayed by the determined predetermined time. In step 310, pulse light emission is performed in the same procedure as in step 301. At the same time, the light emission interval counter K is set to “0”. Based on the results of

steps

310 and 306, it is determined whether or not the light emission of the predetermined number of bits has been completed (S311). If not completed, the process returns to step 303, and the light emission process is repeated until the last bit D0. The termination process of step 312 is executed. Next, the light emission time measurement timer is stopped, BUSY is canceled, and the light emission process is terminated (S312).
[0042]
In the above, for the sake of simplicity, the wait time calculation in steps 305 to 307 is performed sequentially after the timer count-up, but the timer in step 303 is used to eliminate the processing time delay. It is preferable to perform the next light emission preparation process while the count is completed.
[0043]
The processing in FIGS. 3 and 4 will be described by taking the data (100001111) in FIG. 2B as an example.
[0044]
After the light emission of the START pulse P1 is performed in S301, the light emission data is “1” at the timing of D7 shown in FIG. 2E after a predetermined time (period of the transmission timing signal of FIG. 2) has passed in S302 and S303. Since there exists, it transfers to S307 from S305. At this time, since K = 0, the transmission signal is emitted in S310 after the elapse of t4 time corresponding to K = 0 in Table 1 (the GATE terminal is set to the “Hi” level and the emission of P2 is performed). To do). Next, K = 0 is set and the process returns to S303. Since the emission data = 0 at the next transmission timing of D6, the process proceeds to S306, where K = K + 1 = 1 in S306, and the process returns to S303 via S311. Thereafter, this operation is performed until the data D3 (1) is detected. Since S306 is performed three times until the data (1) of D3 is detected, K = 3.
[0045]
Therefore, after D3 data is detected in the cycle of the transmission timing signal, P3 is emitted in S310 after t1 time, and K = 0 is returned to S303. As the subsequent operation, since each data D2, D1, D0 is 1, the transmission timing of each light emission pulse P4, P5, P6 corresponding to each data is the timing when t4 hours have elapsed after the signal cycle. Light is emitted.
[0046]
Next, the pulse emission process shown in step 301 in FIG. 3 and step 310 in FIG. 4 will be described with reference to FIG.
[0047]
When the GATE terminal of the microcomputer 30 is set to the “Hi” level (S501), the IGBT 21 is turned on, and the charge charged in the trigger capacitor 15 flows through the collector and emitter of the IGBT 21 and the trigger transformer 16 to trigger. A voltage of several hundreds of volts is generated on the secondary side of the transformer 16, the Xe tube 20 is excited, the discharge current of the Xe tube 20 flows through the IGBT 21, and light emission is started. When the Xe tube 20 starts to emit light, the light is received by the photodiode 25 which is a light receiving means, and a current corresponding to the amount of emitted light flows, whereby a voltage corresponding to the amount of emitted light is generated in the resistor 26, Since this voltage becomes higher than the voltage divided by the resistors 27 and 28, the output voltage of the comparator 29 is inverted from the “Lo” level to the “Hi” level. Therefore, the microcomputer 30 monitors the voltage applied to the STOP terminal, and if the “Hi” level is detected, the microcomputer 30 proceeds to step 504 in order to stop the light emission of the Xe tube 20. If it is “Lo” level, the process proceeds to step 503 (S502).
[0048]
Even if the STOP terminal is at the “Lo” level, if the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step 504 to forcibly execute the light emission termination process, and if it is less than the predetermined time, the process returns to step 502 (S503). . In step 504, the GATE terminal of the microcomputer 30 is set to the “Lo” level in order to stop the light emission. By this processing, the IGBT 21 is turned off, the light emission current of the Xe tube 20 is cut off, and light emission stops. Thereafter, the QC terminal of the microcomputer 30 is set to the “Hi” level in order to quickly charge the voltage doubler capacitor 13 for the next light emission (S505). With this setting, the transistor 10 becomes conductive, and the voltage doubler capacitor 13 is rapidly charged only by the resistor 8.
[0049]
Then, a waiting time (WAIT) until light emission is provided for a predetermined time until the charging of the voltage doubler capacitor 13 is completed (S506). When the quick charge of the voltage doubler capacitor 13 is finished, the QC terminal is set to the “Lo” level (S507), the transistor 10 is turned off, and the pulse emission process is finished.
[0050]
The trigger capacitor 15 has Xe ions remaining in the Xe tube 20 at the end of light emission due to the IGBT 21 being turned off. Therefore, since the impedance is as low as several ohms, the cathode side of the Xe tube 20 is almost the same as the anode side. Since it is raised to the same potential, it is automatically charged rapidly by that voltage, and preparation for the next light emission is completed.
[0051]
In the above embodiment, with reference to the START pulse, the delay correction is shortened when the light emission pulse interval is long, and the delay correction is lengthened when the light emission pulse interval is short. Because the interval between the light emission pulses is long, the negative delay correction timing is set longer and the light is emitted earlier than the reference timing. When the light emission pulse interval is short, the negative delay correction is shortened and the light is emitted immediately before the reference timing. But it goes without saying that they are the same.
[0052]
Furthermore, in the above description, it has been described that the pulse interval is counted, but it goes without saying that predetermined transmission data may be decoded in advance and light emission timing scheduling may be performed based on the information of the light emission pulse train.
[0054]
【The invention's effect】
As described above , according to the present invention, variations in light emission pulse intervals for transmitting communication data are prevented, and accurate transmission of optical information becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an optical information communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a timing chart showing an operation at the time of information reception in the optical information communication apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing processing subsequent to FIG. 3;
5 is a flowchart showing a pulse light emission process in FIGS. 3 and 4. FIG.
FIG. 6 is a timing chart showing light emission timing in a conventional optical release device.
FIG. 7 is a timing chart showing light emission timing in a conventional camera system.
FIG. 8 is a timing chart showing an example in which accurate information cannot be transmitted due to the light emission delay of the flash tube.
[Explanation of symbols]
1 DC-DC converter 2 Main capacitor 2
3, 4, 8, 9, 14 Resistor 5, 10 Transistor 13 Voltage doubler capacitor 15 Capacitor 16 Trigger transformer 20 Xe tube (flash tube)
21 IGBT
25 Photodiode 24 Reference voltage generation circuit 29 Comparator 30 Microcomputer

Claims

A flash tube that emits light by flash ,
Electrical energy storage means for storing electrical energy for causing the flash tube to emit light ;
And power supply means for charging said electrical energy storage means,
Control means for outputting a transmission signal for instructing light emission of the flash tube;
When it is determined that the transmission signal has been output, light emission control means for generating a trigger signal to be applied to the flashlight tube in order to cause the flashlight tube to start the light emission;
The time interval from when the transmission signal instructing the first light emission by the flashlight tube is output until the transmission signal instructing the second light emission performed after the first light emission is output is long. The timing correction that shortens the elapsed time from when the light emission control means determines that the transmission signal instructing the second light emission is output until the trigger signal for the second light emission is generated. An optical information communication device comprising means.